流体力学T2-1资料.ppt

* 一、绝对压强、相对压强和真空值 (真空值） 第二章 流体的平衡 §2-5 压强的计量 2) 相对压强：以大气压 强为计量基准的压强，记着pg。 相对压强也称为计示压强或表压（强）。 1. 定义： 绝对压强：以完全真 空为计量基准 (为零 压强，达到难)的压 强，记着p。 * 3)真空值：若流体中某点的绝对压强低于大气压强，称这点处于真空状态。流体处于真空状态时，计示压强的负值叫着真空值，记为pv 。 2.三者之间的关系：如图所示，且可表示为： pa表示大气压强 第二章 流体的平衡 §2-5 压强的计量 * 3.说明 1)压强的单位 压强的国际计量单位是Pa。Pa与其它单 位的换算关系列于P20表2-1中。 2)在大部分以液体为对象的工程问题中， 均采用相对压强。如，大部分的水力学 问题，多采用相对压强计算。 第二章 流体的平衡 §2-5 压强的计量 * # 例2-1 已知：如右图油的 相对密度为0.68， 水层高0.09m， 油层高0.5m。 第二章 流体的平衡 §2-5 压强的计量 求：油水界面和油箱底部压强。 * # 解：油水界面压强 油箱底部表压强 或 第二章 流体的平衡 §2-5 压强的计量 * 课堂小结、下次课内容、作业 课堂小结 1.作用在流体上的力 2.流体静压强及其特性 3.流体平衡微分方程 4.流体静力学基本方程；5.压强的计量。 下次课内容： §2-5 ，§2-6 ，§2-7 作 业： P29 2-2, 2-3, 2-4 复习《高数》中曲顶柱体的体积 * * * 学生完成作业情况如何? 提 示 * 上次课主要内容 绪论 流体的概念 流体的密度 流体的压缩性和膨胀性 流体的粘性 液体的表面张力和毛细现象 * 第二章 流体的平衡 先设问： 什么是物体的平衡？ 什么条件下物体平衡？ 什么是流体的平衡？ 什么是相对平衡，什么是绝对平衡？ 第二章 流体的平衡 * 第二章 流体的平衡 本章内容简介： 作用在流体上的力 流体静压强及其特性 流体平衡微分方程 流体静力学基本方程 压强的计量 液体的相对平衡 静止液体作用在固体壁面上的总压力 第二章 流体的平衡 * §2-1 作用在流体上的力 一、表面力 1.定义：作用在所研究流体体积表面上的力叫表面力。 2.说明： 1)施力者：该体积周围的流体(既可是 同一种类的，也可是不同种类的)或 固体通过接触面作用在其上的力。 o δF δFn δFτ V A δA z y x 第二章 流体的平衡 * §2-1 作用在流体上的力 2)由于是只有通过表面接触而起作用，故又称为接触力。 3)一般情况下，表面力可分解为法向力和切向力。法向力即为压力，其作用方向与表面的外法线方向相反；而切向力即为摩擦阻力。对应的应力分别是压强和切应力。 第二章 流体的平衡 * §2-1 作用在流体上的力 3.一点处的压强 4.一点处的切应力 单位: （帕） 第二章 流体的平衡 单位: （帕） * 二、质量力 1.定义：作用在所研究流体体积全部质量(或每个流体质点)上的力。 2.说明：它是一种合力，是一种非接触力，也叫体积力。如，重力，惯性力，地球引力，电磁力等。 o n V A z y x 第二章 流体的平衡 §2-1 作用在流体上的力 * 3.质量力大小的度量 1)单位质量的质量力的定义和记号: 若质量力为 ，所考察的流体质量为m，则单位质量的质量力为 2)单位质量的质量力的分解式: 在直角坐标系中，分解式为 第二章 流体的平衡 §2-1 作用在流体上的力 * §2-2 流体静压强及其特性 1.定义：流体处于静止时的压强。 2.特性： 1)方向沿作用面的内法线方向； 2)任一点静压强的大小与其作用面的方向无关，只是该点坐标的函数。即，同一点上各方向的静压强值均相等。 3.特性的证明： 1)特性1的证明 第二章 流体的平衡 * 流体中任意点所受力均可分为切向应力和法向应力。当流体处于静止时， ，故切应力 ，所以，只存在法向应力。 或用反证法证明：静止流体中法向应力(即静压强)方向沿作用面的法线方向。否则，由流体定义，不会静止。 第二章 流体的平衡 §2-2 流体静压强及其特性 * 2）特性2的证明 x z y A C B D dx dy dz px pz py pn 以任一点A为顶点，做四面体ABCD。 受力分析如图所示。 列力平衡式，以x方向为例